大跨徑混凝土連續(xù)梁橋施工精細(xì)控制方法

汪煒強(qiáng)

摘 要：從大跨徑混凝土連續(xù)梁橋施工精細(xì)控制要求出發(fā)，首先對這個(gè)方法的優(yōu)勢進(jìn)行闡述，進(jìn)而，在具體的施工過程情況進(jìn)行闡述，確定出應(yīng)力控制、線形控制、安全控制等，從而在施工過程中能夠得到一個(gè)非常準(zhǔn)確的施工方案，遇到任何突發(fā)情況，也能有一個(gè)大致思路的應(yīng)對措施，從而盡量希望能夠建設(shè)的大跨徑混凝土連續(xù)梁橋符合期望。

關(guān)鍵詞：大跨徑；混凝土；連續(xù)梁橋；施工；精細(xì)控制

隨著當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，橋梁建設(shè)也有了一定的發(fā)展，我國的連續(xù)梁橋建造也有了長足的進(jìn)步。大跨徑混凝土連續(xù)梁橋是一種多次超靜定結(jié)構(gòu)，其理想結(jié)構(gòu)和受力狀態(tài)不僅與設(shè)計(jì)方案有關(guān)，還與其具體的施工情況有關(guān)。如果說能夠采用非?？茖W(xué)的施工方法，那就能在施工過程中對結(jié)構(gòu)變形和應(yīng)力進(jìn)行有效控制，從而建設(shè)好大跨徑混凝土連續(xù)梁橋。在連續(xù)箱梁懸臂澆筑過程中，由于各種因素（如控制精度，材料性能，施工荷載和大氣溫度等）的影響，橋梁結(jié)構(gòu)對線性和應(yīng)力狀態(tài)的影響將偏離理論狀態(tài)設(shè)計(jì)，如果不能采取一定的措施進(jìn)行干預(yù)的話，會(huì)造成橋梁結(jié)構(gòu)線性偏差過大等主要問題，甚至造成橋梁結(jié)構(gòu)安全問題。為保證橋梁結(jié)構(gòu)在施工過程中的變形和應(yīng)力始終處于安全范圍內(nèi)，并進(jìn)入橋梁結(jié)構(gòu)建成后線性符合設(shè)計(jì)要求，結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀態(tài)近似于理論設(shè)計(jì)狀態(tài)，大跨徑混凝土連續(xù)梁橋中的施工控制是不可或缺的。橋梁以線性控制為主，應(yīng)力控制為輔助。

1大跨徑混凝土連續(xù)梁橋的優(yōu)點(diǎn)

大跨徑混凝土連續(xù)梁橋是在T型剛構(gòu)橋和連續(xù)梁橋的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展起來，它是一種受力性能很優(yōu)越的結(jié)構(gòu)橋梁。在采用懸臂澆筑法施工時(shí)不僅很好利用了T型剛構(gòu)的施工特點(diǎn)，而且在合龍前無需更換系統(tǒng)，也無需設(shè)置相應(yīng)的支撐。整個(gè)施工過程具有運(yùn)行平穩(wěn)、無縫銜接的優(yōu)點(diǎn)。

對于大跨徑混凝土連續(xù)梁橋，主要用于跨越較高等級(jí)航道、或上跨較大寬度和較高等級(jí)道路的大跨橋梁，該橋型承載能力和剛度很大，適用于交通量較大的高等級(jí)公路，且該橋型耐久性也很突出，具有一次建成、長久運(yùn)營的特征。

該橋型巧妙的結(jié)合了梁體內(nèi)力分布情況和自身截面變高度，從而達(dá)到結(jié)構(gòu)受力優(yōu)化，又讓結(jié)構(gòu)整體看起來線型很美觀。

因此，這種橋梁的維護(hù)成本較低，施工相對簡單成熟，材料也非常經(jīng)濟(jì)、造價(jià)可控；從整體結(jié)構(gòu)來考慮，大部分是垂直荷載，無推力結(jié)構(gòu)，其適用性更廣。

2大跨徑混凝土連續(xù)梁橋的理論分析

橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算一般采用有限元方法進(jìn)行分析，主要針對不同施工節(jié)段所對應(yīng)的工況，一般會(huì)有應(yīng)力分析、位移分析或無應(yīng)力情況的計(jì)算。該方法可用于模擬梁橋結(jié)構(gòu)空間受力狀況，但在實(shí)際施工過程中，各施工階段的梁段結(jié)構(gòu)會(huì)因各種因素發(fā)生偏差，從而得到與理論設(shè)計(jì)不一樣分析結(jié)果。同時(shí)，考慮到結(jié)構(gòu)的非線性，混凝土的收縮徐變，有必要對大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋進(jìn)行非正常荷載計(jì)算。在預(yù)應(yīng)力的情況下，需要了解橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)際施工加載順序的相反過程，并進(jìn)行反演計(jì)算和分析。只要將各級(jí)變形與反演分析方法相結(jié)合，就能有效地指導(dǎo)橋梁精準(zhǔn)施工，確保橋梁的具體狀態(tài)滿足相應(yīng)的理論設(shè)計(jì)要求。

應(yīng)力自由狀態(tài)法，主要是對梁橋結(jié)構(gòu)，每個(gè)梁段在無應(yīng)力長度和曲率不變的基礎(chǔ)上，梁橋進(jìn)入工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)，還有在施工階段對中間狀態(tài)的有效連接，這種方法尤其適用于施工控制中的大跨度拱橋和懸索結(jié)構(gòu)橋。在有限元分析過程中，結(jié)構(gòu)特征可以作為建模和分析的基礎(chǔ)。一般來說，對于大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁，空間梁單元可以結(jié)合起來進(jìn)行科學(xué)分析。在計(jì)算機(jī)選擇分析軟件時(shí)，我們必須充分考慮到工程應(yīng)用的便利性，選擇結(jié)構(gòu)有限元分析軟件需要在計(jì)算分析上，軟件能夠提供良好的前、后處理功能。

3大跨徑混凝土連續(xù)梁橋的施工控制

3.1溫度控制

對于溫度而言，它在主梁的偏差中起著至關(guān)重要的作用。如果溫度變化，那就可以分為兩部分來考慮：日照溫度和季節(jié)溫度。日照溫差，是一個(gè)非常復(fù)雜的問題，這個(gè)溫度問題對于撓度，以及箱梁的影響尚未形成統(tǒng)一的計(jì)算形式，比較難于計(jì)算，一般都是采取實(shí)際測量的方法，主要使用主梁預(yù)埋感溫元件，從而獲得更多比較滿足實(shí)際情況的溫差。此外，有限元分析不僅僅應(yīng)用于施工的空間，還要考慮在平面使用有限元分析。針對季節(jié)性溫差，假設(shè)整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)溫度，該方法對橋梁撓度的影響相對較為簡單，主要采用結(jié)構(gòu)分析程序進(jìn)行計(jì)算。

3.2應(yīng)力控制

在梁橋結(jié)構(gòu)施工過程中，橋梁的受力狀況與設(shè)計(jì)能否保持一致的，對施工控制起著關(guān)鍵作用。在實(shí)際的外力和作用情況下，通常需要對結(jié)構(gòu)應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)測。而從這個(gè)監(jiān)測的數(shù)據(jù)中，找出造成實(shí)際內(nèi)力和理論內(nèi)力差異的原因，并采取有效措施加以控制。有效縮小誤差并將其返回到允許的范圍。與變形控制之間的比較，控制結(jié)構(gòu)應(yīng)力的受阻或下降，不容易被發(fā)現(xiàn)，如果應(yīng)力控制不好，很可能導(dǎo)致更大的危機(jī)，甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。應(yīng)力控制是非常重要的。此外，嚴(yán)格控制結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測，在實(shí)際情況中，明確的應(yīng)力控制和項(xiàng)目準(zhǔn)確性都很重要。

3.3安全控制

安全管理是梁橋建設(shè)過程中的關(guān)鍵內(nèi)容，或前提。只有施工過程的安全得到保證，才可以對其他控制或橋梁施工進(jìn)行評(píng)論。在實(shí)際施工過程中，大跨徑混凝土連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)的形式多種多樣。因此，在混凝土施工過程中，施工安全的影響是非常重要的。因此，在進(jìn)行具體的施工控制時(shí)，要充分考慮各方面的實(shí)際情況，以確定安全控制的關(guān)鍵內(nèi)容。

3.4線形控制

線形控制和安全控制是一樣的，在梁橋施工中，是又一個(gè)非常重要的部分，應(yīng)該嚴(yán)格關(guān)注。在大跨徑混凝土連續(xù)梁橋施工過程中，無論采用什么樣的施工方法，都會(huì)造成梁橋結(jié)構(gòu)的變形，導(dǎo)致施工的梁橋結(jié)構(gòu)偏離理論設(shè)計(jì)位置，或預(yù)期位置。橋梁施工不可能確保梁橋線型是光滑的，或不可能保證橋梁的實(shí)際線形完全符合設(shè)計(jì)要求。因此，科學(xué)地控制線條形狀是非常必要的。橋梁線性控制又分為兩部分：平面線性控制和豎向線性控制。線性控制是為了使橋梁平坦和順暢以滿足規(guī)范需求。在這種情況下，對于直線梁橋比較容易，但對于彎曲梁橋，有必要對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)分析，并通過使用有效手段確保其順利完成。此后，在橋上選擇幾個(gè)點(diǎn)，并通過科學(xué)控制來控制這些點(diǎn)的銜接。

3.5穩(wěn)定控制

橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與橋梁結(jié)構(gòu)的安全性密切相關(guān)，相當(dāng)于橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。橋梁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性得到控制，一般內(nèi)容包括梁體側(cè)翻、傾覆和局部屈曲穩(wěn)定性。另外，實(shí)際施工中使用的電纜吊裝，吊籃和支架應(yīng)符合施工要求。

4結(jié)語

隨著科技的不斷飛躍，梁橋的不斷超載使用，使得我國許多梁橋開始出現(xiàn)各式各樣的問題。故現(xiàn)在建設(shè)大跨徑混凝土連續(xù)梁橋的時(shí)候，我們應(yīng)該考慮溫度控制、穩(wěn)定控制、安全控制、線形控制、應(yīng)力控制，綜上所述，通過精準(zhǔn)控制施工的這種橋梁才能符合理論設(shè)計(jì)的要求和更安全可靠地服役。

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（作者單位：江蘇省科佳工程設(shè)計(jì)有限公司）